A concentração de um reagente
utilizado em um processo hidrometalúrgico varia de acordo com a tabela abaixo:
Tempo
0
1,20
30
0,90
60
0,68
90
0,50
Determine:
a) Velocidade média entre 0-60 min
b) Velocidade média entre
c) Em qual intervalo a reação é mais rápida?
| Tempo
|
|
| 0 | 1,20 |
| 30 | 0,90 |
| 60 | 0,68 |
| 90 | 0,50 |
b) Velocidade média entre
c) Em qual intervalo a reação é mais rápida?
Passo 1
O enunciado dá uma tabela com a concentração de
em função do tempo. Vou listar os dados que temos (peguei todos estes números do enunciado):
-
, . -
, . -
, . -
, .
O que o problema pede:
a) calcular a velocidade média entre e
min;
b) calcular a velocidade média entre e
min;
c) dizer em qual desses intervalos a reação é mais rápida.
a) calcular a velocidade média entre
b) calcular a velocidade média entre
c) dizer em qual desses intervalos a reação é mais rápida.
Passo 2
Vou explicar o conceito e a fórmula da velocidade média de reação (aquela que se costuma usar em provas). A velocidade média de variação da concentração de
entre dois instantes
e
é a razão entre a variação da concentração e a variação do tempo:
onde
-
é a variação da concentração (unidade: ); -
é o intervalo de tempo (unidade: ).
A unidade resultante será
. Note que, se
for negativo, a concentração caiu (o reagente está sendo consumido) e a velocidade média fica com sinal negativo; para comparar “quão rápida” é a reação geralmente comparamos o valor absoluto (módulo) da velocidade média — maior módulo significa consumo mais rápido.
Passo 3
Calcular a velocidade média entre
e
min.
Primeiro a variação da concentração:
A variação de tempo:
Aplicando a fórmula:
Arredondando a três algarismos significativos:
Passo 4
Calcular a velocidade média entre
e
min.
Variação da concentração:
Variação de tempo:
Aplicando a fórmula:
Arredondando a três algarismos significativos:
Passo 5
Comparar as velocidades para decidir em qual intervalo a reação é mais rápida.
Temos:
Para ver “mais rápida” examinamos os módulos:
Portanto a reação consome
mais rapidamente no intervalo
. (O sinal negativo em ambas mostra que a concentração de
diminui nos dois intervalos.)
Resposta
a)
b)
c) A reação é mais rápida no intervalo
b)
c) A reação é mais rápida no intervalo